Френел зона

Френел зона.

За да се обясни основните закони на светлина размножаване Хюйгенс Fresnel принцип допълнена постулираме вълните смущения и вторични колебанията на интензитета на ъгъл с нормалата към фронта на вълната. Виж амплитудата на колебание светлина от светлинен източник на произволна точка D (Фигура 49.) Съгласно принцип Хюйгенс "- Fresnel възможно следния метод.

Ако точка светлинен източник и едноцветен, и средата, в която светлина, изотропно, вълна отпред на произволна време ще има формата на сфера с радиус. Всяка точка на тази сферична повърхност

Това е вторичен източник на вълни. Колебанията на всички точки на повърхността на вълната възникнат при същата честота и съща фаза. Следователно, всички тези вторични източници на кохерентни вълни. За да намерите амплитудата на трептене в точка O е необходимо за производството на кохерентни трептения от добавянето на всички вторични източници на повърхността на вълната. Тъй като разстоянието от точка O до различни части на повърхността на вълна не е същото, колебанията на тях в точка О ще се предлагат в различни фази.

За да намерите резултат на намесата трептения от вторични източници на Френел предложените метод за разделяне на фронта на вълната в зони, наричани сега Френеловите зони.

Нека разстоянието от точка O до най-близката точка на повърхността на вълните в улея.

първи Fresnel зона се ограничава до точките на повърхността на вълната, чието разстояние до точка о е:

където К - дължината на вълната на светлината. Тези точки лежат на една окръжност. Втората зона се намира между края на първата зона и точките на повърхността на вълната, чието разстояние до точка о е:

По същия начин ние определяме границите на трето, четвърто и следващите зони.

Изчисленията показват, че площта на зоните Fresnel са идентични. Ето защо, същият трябва да бъде амплитудата на колебанията въодушевени, че всяка една от зоните. Но тъй като разликата в пътя между две съседни зони, се равнява на колебанията на тях дойде на точка O в противоположни фази.

Като се има предвид това, че е възможно да се обясни на резултатите от експерименти с предаване на светлина през малък радиус на отвора. Докато отвора радиус по-малък от радиуса на първата Френел зона, неговото увеличение води до нарастване на вибрация амплитуда точка O (от разликата в пътя за вибрациите, които идват от различни точки на първата зона не надвишава). Максимална вибрация амплитуда в точка А достига равенство с радиус на блендата на радиуса на първата Френел зона.

По-нататъшно увеличение на радиуса на отворите в точката на вибрации амплитуда D намалява от колебанията на смущения, идващи от първите и вторите зони; тя се превръща в минимален радиус, равен на радиуса на втория отвор

зона. По-нататъшно увеличение на радиуса на амплитудата на колебание отвор заема минимална стойност, когато отворът е разположен в четен брой Fresnel зони и максимални стойности за нечетен брой. Въз основа на факта, че амплитудата на колебанията в операцията по добавяне на две съседни зони, когато равнопоставеността на техните райони, като същевременно взема минимална стойност, но все още остава различна от нула, Френел Предполага се, че амплитудата на трептене, причинено от действието на вторични източници на територията на повърхността зависи от посоката размножаване на трептенията. максималната амплитуда на вибрациите се получава в посока, перпендикулярна на фронта на вълната. Както отклоненията от нормалните вторичните вълни възбудени от намалява амплитудата и става нула, когато стойностите на ъгъл, равен или по-голям от 90 ° (не вторични вълни посадъчен фронта на вълната от обратна посока).